Dokumen tersebut memberikan penjelasan singkat tentang variabel-variabel proses yang sering diukur dalam industri seperti tekanan, aliran, ketinggian, dan suhu beserta cara pengukurannya. Variabel-variabel tersebut diukur menggunakan berbagai jenis sensor seperti Bourdon tube, venturi tube, dan RTD. Dokumen juga menjelaskan konsep dasar dari setiap variabel proses dan cara kerja sensor yang digunakan.

1. VARIABEL PROSES
Oleh :
Pamor Gunoto, MT
TEKNIK ELEKTRO
UNIVERSITAS RIAU KEPULAUAN
BATAM

2. Variabel Proses
• Tekanan (Pressure) (P)
• Aliran (Flow) (F)
• Ketinggian (Level) (L)
• Temperatur (Temperature) (T)

3. Simbol Pada Instrumen

4. Standart Lokasi Instrumen

5. CONTROL ROOM

6. INSTRUMENTASI SENSOR

7. • Tekanan adalah Gaya yang bekerja pada luasan
tertentu
Contoh pengukuran tekanan
• Tekanan uap panas (steam pressure)
• Tekanan air mengalir (feed water pressure)
• Tekanan oli (lubricant oil pressure)
• Tekanan kondesor (condenser pressure)
Tekanan

8. Tekanan
Satuan
• Pascal (Pa)
• Pounds per square inch (PSi)
• kPa atau MPa
• Tekanan pengukuran merupakan tekanan absolute
(akan menunjukkan angka nol)
• Tekanan absolut tidak mengindikasikan angka nol
saat tekanan atmospher

9. • Secara umum tekanan yang digunakan di plant
adalah tekanan pengukuran (gauge pressure)
kecuali variabel proses yang mempunyai tekanan
dibawah tekanan atmospher
• Secara umum yang dipakai di plant adalah tekanan
pengukuran
Tekanan Atmosfer 101,3 kPa

10. Contoh
• Tekanan pada suatu tangki adalah 1000 kPa,
berapakah tekanan pengukuran sebenarnya

11. Detektor Tekanan
• Bourdon Tube
Berbentuk setengah lingkaran (oval) dengan
permukaan yang berlubang

12. • Bellows
Berbentuk seperti membran yang satu sisi
sebagai masukan tekanan dan sisi lain untuk
indikator pengukuran

13. • Diagframa
Bentuk hampir sama dengan bellows
dimana dapat mengukur tekanan dengan
range (defleksi) yang lebih kecil

14. • Capsule
1. Menggunakan bentuk seperti balon

15. 2. Dengan bentuk Perbedaan Tekanan (Differential
Pressure) sebagai transmiter
Penggunaan DP pada tangki gas untuk
mengukur tekanannya, dimana satu sisi
dihubungkan dengan tekanan atmosphere
dan satu sisi lagi dengan tekanan tangki
20 kPa pada 4 mA dan 30kPa pada 20 mA

16. Abnormality pada Sensor
• Over Pressure
Setiap sensor mempunyai batas pengukuran
yang diijinkan, apabila diberi tekanan yang
berada diluar batas pengukuran maka akan
merusak diagframanya sehingga pengukuran
menjadi tidak akurat
• Ketidakakuratan pengukuran
• Sumber tenaga yang hilang

17. Pengukuran Tekanan
Ada beberapa hal yang mempengaruhi
pengukuran tekanan
• Vibrasi (getaran) daerah sekitar lingkungan
sensor
• Temperatur
• Uap air

18. Sistem Pneumatik dan Variabel Proses
• Sistem Pneumatik digunakan untuk memonitoring
proses pengukuran tekanan pada pipa

19. Contoh
• Sistem pneumatik 20-100 kPa digunakan untuk
memonitoring proses ketinggian air didalam tangki.
Tangki dikalibrasi memiliki level dengan range 100 -
200 cm. Hitunglah output sistem pneumatik ketika
level tangki adalah 175 cm

20. Jawab
• Span sistem pneumatik adalah
• Perbandingan pengukuran
• Sinyal Output

21. Soal
• Suatu sistem transmisi untuk mengukur
tekanan 0-80 kPa dengan sinyal 4-20 mA,
berapakah tekanan yang ditunjukkan bila sinyal
arus adalah 13,5 mA
Jawab : 47,5 kPa

22. INSTRUMENTASI RANGE

23. KONTROL VALVE

24. KONTROL VALVE

25. ALIRAN (FLOW)
Pengukuran aliran dilakukan pada :
• Uap panas (steam)
• Air
• Minyak
• Udara
• Pada dasarnya pengukuran aliran berdasarkan
pengukuran perbedaan tekanan (tekanan tinggi dan
tekanan rendah) yang dirumuskan

26. PENGUKURAN ALIRAN

27. Sensor Aliran
• Pengukuran aliran dengan menggunakan metode
perbedaan tekanan yaitu dengan mengalirkan ke
pipa dan diberi hambatan sehingga akan tercipta
perbedaan tekanan tinggi (sebelum hambatan) dan
tekanan rendah (setelah hambatan)

28. Profil Aliran
• Dengan adanya hambatan akan meningkatkan
kecepatan aliran

29. Contoh Sensor Aliran
• Orifice Plate
Plat tipis dengan lubang kecil di tengah

30. • Venturi Tube
Dengan bentuk venturi tanpa adanya hambatan

31. • Nosel (Nozzle)
Berbentuk seperti nosel

32. • Pilot Tube
Berbentuk seperti tube

33. Contoh
Pengukuran Dengan Venturi Tube
1. Aliran cairan dilewatkan pada sisi inlet dan tekanan tinggi
statik diukur (tap pertama)
2. Dilanjutkan ke venturi tube yang penampangnya mengecil
sehingga kecepatan aliran meningkat dan tekanan statik
menurun
3. Pada tap kedua kecepatan aliran dapat dihitung dengan
penurunan tekanan statik
4. Saat posisi ini tekanan kembali normal seperti awal dan
kecepatan aliran turun

34. • Venturi tube mempunyai β rasio yaitu perbandingan
antara diameter troat (d) dengan diameter inlet (D)
Contoh
Pengukuran Dengan Venturi Tube

35. Gambar Venturi Tube

36. Koneksi Venturi Tube pada Sistem

37. Ketinggian (Level)
• Pengukuran level akan sebanding dengan tekanan
pada suatu tangki
• Persamaan matematika adalah
Pengukuran level pada
tangki dapat diketahui dari
pembacaan tekanan pada
tangki apabila berat jenis
cairan adalah konstan

38. PENGUKURAN LEVEL
Pengukuran Level yang menggunakan DP Transmitter

39. Pengukuran Level
• Pada tangki yang terbuka
Tekanan tinggi pada dasar
tangki dan tekanan rendah
adalah tekanan atmosfer

40. • Pada tangki tertutup
Tekanan tinggi pada dasar
tangki dan tekanan rendah
adalah tekanan gas
Diperlukan kompensasi
tekanan yang diukur

41. • Apabila cairan yang diukur ketinggiannya adalah
berbahan pekat dan korosif maka menggunakan sistem
pengukuran level dengan bubbel
Tube bubble dimasukkan ke
dalam tangki cairan yang
akan diukur levelnya, maka
akan terdapat tekanan
hidrostatic cairan yang akan
menahan tekanan tube
bubble, dengan
meningkatnya cairan dalam
tangki maka meningkat pula
tekanan balikdari pada tube
bubble sampai mendekati
tekanan hidrostatic P = S .H

42. Kesalahan Pengukuran Level
• Koneksi kurang baik (karena berhubungan dengan
tekanan)
• Over pressure
• Diameter pipa yang terlalu kecil
• Banyaknya partikel yang mengotori pada tangki

43. Sensor Ultrasonic Level
• Adalah sensor pengukuran level menggunakan
suara ultrasonic untuk mendeteksi ketinggian suatu
cairan atau solid
• Merupakan non-contact sensor (sensor tanpa
menyentuh objek)
• Tidak dipengaruhi kerapatan, konduktifitas dan
komposisi cairan atau solid

44. • Aplikasi Sensor Ultrasonic Level
Sensor Ultrasonic Level

45. Cara Kerja
• Ultrasonic level bekerja pada frekuensi suara diatas
20 kHz

46. Koneksi Ultrasonic Level Pada Sistem

47. Kontrol ON-OFF (Relay)
• Kontrol Pompa
• Kontrol overflow

48. Pengukuran Temperature
Resistance Temperature Detector (RTD)
• Perubahan temperature sebanding dengan perubahan
resistansi
• Berbahan metal (platinum, nikel dan cooper)

49. Termokopel
• Terdiri dari dua metal yang berbeda jenis yang di
join bersama
• Output berupa tegangan (mV)
• Tegangan akan tergantung dari temperatur relatif
diantara dua join metal

50. • Hubungan antara tegangan yang dihasilkan adalah :

51. Termostat
• Terdiri dari dua metal berpadu dengan berbeda
koefisien

52. SEMOGA BERMANFAAT